Como planejar uma SEV: local, AB/2 máximo e espaçamento

O plano em 7 decisões

Planejar uma SEV é responder, antes de ir a campo, a sete perguntas: o que se quer saber, a que profundidade, onde, em que direção, até que AB/2, com que sequência de AB/2 e MN, e com que equipe. Se uma delas ficar para ser resolvida no campo, a resposta costuma sair pior.

1. Objetivo: nível d'água, espessura do pacote sedimentar, topo rochoso, camada argilosa, zona salobra.
2. Profundidade-alvo: a maior profundidade que precisa ser resolvida, com margem.
3. Ponto: o lugar onde a pergunta importa (o futuro poço, a fundação) e onde o terreno permite a linha.
4. Direção: a direção mais homogênea, reta e livre de interferências.
5. AB/2 máximo: calculado da profundidade-alvo, conferido com o espaço disponível.
6. Sequência: aberturas em passo logarítmico e trocas de MN com sobreposição.
7. Logística: equipe, equipamento, tempo e segurança.

Este guia não repete o procedimento de medição nem o processamento. Eles estão no guia completo de SEV. Aqui o foco é o que acontece antes da primeira leitura.

Estudo de gabinete: o que olhar antes de sair

O estudo de gabinete diz o que esperar no subsolo e, portanto, qual profundidade e quais contrastes a SEV precisa resolver. Ele leva poucas horas e evita a campanha que mede bem a coisa errada.

• Mapa geológico: as cartas do Serviço Geológico do Brasil (SGB) dizem se o ponto está sobre sedimentos, sobre rocha cristalina ou perto de um contato. Contatos, falhas e diques mapeados são lugares a evitar no centro e ao longo da linha.
• Poços do SIAGAS: o SIAGAS reúne perfis construtivos e, em muitos poços, perfis litológicos e nível estático. Um poço próximo dá a profundidade do embasamento e do nível d'água, que servem para dimensionar o AB/2 e, depois, para calibrar a interpretação.
• Imagem de satélite e relevo: mostram o espaço livre para a linha, cercas, estradas, linhas de transmissão, drenagens e a declividade. Meça na imagem o comprimento disponível em cada direção.
• Profundidade-alvo: para um poço tubular, é a espessura de sedimentos ou do manto de alteração que interessa; para uma fundação, a profundidade provável do topo rochoso; para um aterramento, poucos metros. Registre o valor e a origem.
• Resistividades esperadas: com a tabela de resistividade, estime se o alvo contrasta com o que está em volta. Um alvo sem contraste não aparece em nenhuma abertura.

Escolha do ponto e da direção da linha

A SEV supõe camadas horizontais sob toda a linha. Por isso o melhor ponto é aquele em que o terreno se parece com isso por uma distância de AB, em pelo menos uma direção.

• Linha reta: todos os eletrodos alinhados. Uma curva na linha muda as distâncias reais entre os eletrodos e, com elas, o fator K.
• Declividade: prefira trechos planos. Se houver inclinação, estenda a linha ao longo da curva de nível, não morro abaixo. Topografia acidentada distorce a curva mesmo com K correto.
• Obstáculos: rios, construções, mata fechada e afloramentos interrompem a linha. Confira o comprimento livre para os dois lados do centro, não só para um.
• Interferências metálicas e elétricas: redes elétricas, cercas de arame (sobretudo as energizadas), tubulações enterradas, trilhos e malhas de aterramento desviam a corrente e induzem ruído. Mantenha distância e, se não houver como evitar, cruze a interferência em ângulo reto em vez de correr paralelo a ela.
• Direção geológica: em terreno com camadas inclinadas, foliação ou fraturas com direção conhecida, alinhe a linha paralelamente à direção (strike) das estruturas. Assim a variação lateral ao longo da linha é mínima. Uma linha que cruza um contato mistura duas colunas geológicas na mesma curva.
• Ponto de interesse no centro: a SEV representa o subsolo sob o centro. Se o objetivo é um poço, o centro deve ficar no local candidato, ou o mais perto dele que o terreno permitir.

Como escolher o AB/2 máximo

O AB/2 máximo sai da profundidade-alvo. Pela convenção usada no Rhoa, a profundidade estimada é Z = 0,191 · AB, ou seja, AB/2 ≈ 2,6 · Z.

O coeficiente 0,191 está na ordem de grandeza da profundidade mediana de investigação descrita por Edwards (1977) e Barker (1989) para arranjos simétricos com MN pequeno. Outras regras práticas da literatura usam critérios diferentes de profundidade e chegam a AB/2 de 2 a 4 vezes Z. Nenhuma é exata: a profundidade que a SEV realmente resolve depende dos contrastes, e uma camada muito condutora rasa reduz o alcance. Veja o verbete profundidade de investigação.

Margem para o substrato

A inversão só define bem a última camada se a curva tiver alguns pontos depois da última inflexão, mostrando para onde ela tende. Se o alvo é o topo rochoso a 20 m, planejar AB/2 = 53 m põe a rocha no limite do alcance. Uma ou duas aberturas a mais tornam a resistividade da rocha e a profundidade do topo muito mais estáveis.

A faixa prática de AB/2

• Abertura mínima: pequena o bastante para a curva começar num patamar, que representa a primeira camada. Em geral, AB/2 de 0,5 a 1 m. Se o solo superficial for muito fino, comece menor.
• Abertura máxima: limitada pelo espaço reto disponível (é preciso AB, o dobro do AB/2), pelo comprimento dos cabos de corrente, pela corrente que o transmissor consegue injetar e pelo tempo. SEVs de geotecnia rasa e de aula ficam em dezenas de metros; em hidrogeologia é comum chegar a centenas de metros.

A sequência de AB/2 e a troca de MN

As aberturas devem crescer em passo logarítmico, com 6 a 10 pontos por década, porque a curva é lida em escala bilog. O MN fica fixo até o sinal ficar fraco e é trocado com uma ou duas aberturas repetidas.

Passo logarítmico

Em escala log, a distância entre 1 e 2 m é a mesma que entre 10 e 20 m. Aberturas em passo constante (1, 2, 3, 4 m…) concentram pontos no fim de cada década e deixam lacunas no começo. Com uma razão fixa entre aberturas sucessivas, os pontos ficam igualmente espaçados no gráfico.

Quando trocar o MN

A diferença de potencial ΔV cai rápido com o AB/2. Quando ela se aproxima do limite de leitura estável do receptor, aumente o MN, porque ΔV cresce quase na mesma proporção. Duas regras guiam a troca:

• MN ≤ AB/5: a regra usual do Schlumberger. O novo MN só pode entrar a partir da abertura em que AB ≥ 5 · MN. Acima disso, a medida deixa de se parecer com a curva Schlumberger ideal usada na inversão.
• Sobreposição: meça uma ou, de preferência, duas aberturas com o MN antigo e com o novo. O par de leituras mede o salto da embreagem e permite emendar os segmentos no processamento.

O preset de 21 scans como exemplo

O preset padrão do Rhoa (Wenner-Schlumberger, padrão de campo PASI Polares/UFSC) usa quatro valores de MN, com uma abertura repetida em cada troca. A tabela foi calculada a partir do próprio preset do app.

São 18 aberturas distintas em 1,63 década, cerca de 11 por década, um pouco acima da faixa usual, o que é bom para uma SEV didática. Os passos são mais lineares que logarítmicos: entre 1 e 2 m há um salto de 0,3 década, enquanto entre 9 e 10 m há só 0,05. Se a camada superficial for importante, acrescente aberturas intermediárias no início (1,5 e 2,5 m, por exemplo). Para alvos mais profundos que uns 16 m, estenda a sequência além de 43 m mantendo a razão entre aberturas.

Equipe e equipamento

Uma SEV se faz com três ou quatro pessoas: um operador no centro, que também anota e plota, e um cabista em cada ponta para mover os eletrodos de corrente. A quarta pessoa ajuda a mover M e N, cuida da segurança e acelera as aberturas grandes. Combine antes os sinais ou o canal de rádio: a ponta não pode estar com a mão no eletrodo quando o operador injeta corrente.

A lista de equipamento está no checklist abaixo. Para escolher ou conferir o aparelho, veja o guia do resistivímetro. O ponto que mais se esquece no planejamento é o comprimento dos cabos de corrente: cada um precisa alcançar o AB/2 máximo, com folga para contornar obstáculos.

Quanto tempo leva uma SEV

O tempo de campo é a soma de deslocamento, montagem, leituras e recolhimento. As leituras dominam, e cada uma demora mais nas aberturas grandes, porque os cabistas caminham mais e o sinal exige mais repetições.

Como orientação, uma SEV rasa como o preset de 21 scans costuma caber num turno de trabalho com equipe treinada. Aberturas de centenas de metros, mato fechado, solo seco e com contato ruim ou sinal fraco podem tomar o dia inteiro. Para estimar a sua campanha, cronometre as primeiras SEVs e use esse tempo nas próximas. Planeje as SEVs mais longas para as horas mais frescas e deixe margem para a chuva da tarde.

Várias SEVs: espaçamento, seções e 3D

Uma SEV responde pelo subsolo sob o seu centro. Para falar de uma área, é preciso várias, distribuídas de acordo com o quanto a geologia varia lateralmente.

• Espaçamento: não há valor universal. Em pacotes sedimentares contínuos, SEVs afastadas várias vezes a profundidade-alvo já permitem correlacionar as camadas. Onde há contatos, paleocanais ou embasamento irregular, aproxime as SEVs ou complemente com caminhamento elétrico.
• Seções geoelétricas: SEVs alinhadas ao longo de um perfil, com a cota de cada uma, permitem desenhar uma seção com as camadas correlacionadas. Use o mesmo arranjo, a mesma sequência de AB/2 e, se possível, o mesmo azimute em todas.
• Volume 3D: para interpolar um bloco 3D, as SEVs precisam cobrir a área nas duas direções. Pontos todos alinhados só informam sobre a linha. O cubo 3D do Rhoa interpola os modelos invertidos entre as SEVs: ele não cria informação onde não há sondagem, então registre coordenadas e cota de cada uma.
• Calibração: coloque ao menos uma SEV perto de um poço ou furo de sondagem conhecido. Ela vira a chave de interpretação das outras.

Usando o planejador e a ferramenta de posições da trena

No Rhoa, o planejador pré-campo transforma o ponto, o azimute e o AB/2 máximo em linha desenhada no mapa de satélite e em tabela da trena para imprimir.

1. Clique no mapa para marcar o centro da SEV, ou use a posição do GPS do celular.
2. Escolha o azimute (há atalhos para N–S, NE–SO, E–O e NO–SE). B segue o azimute e A fica no sentido oposto. Confira na imagem se as pontas caem em lugar livre.
3. Defina o AB/2 máximo. O mapa mostra os cabos e cada estaca, e o painel informa quantos scans do preset cabem e a profundidade estimada máxima.
4. Imprima a planilha de campo ou exporte a tabela da trena (A1, M2, N3, B4) em CSV. O plano fica salvo para reabrir depois.
5. Já no campo, “Criar SEV a partir do plano” abre a caderneta com os scans até o AB/2 escolhido.

Sem conta, a ferramenta grátis de posições da trena e dos eletrodos aceita qualquer sequência de AB/2 e MN, calcula A1, M2, N3 e B4 (marco zero em A1), dá as coordenadas de cada eletrodo a partir do centro e do azimute e exporta CSV e KML para abrir no Google Earth. Para trabalhar no papel, use a planilha de campo para SEV. Veja o fluxo completo em como funciona o Rhoa.

Checklist para imprimir

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Referências

• BARKER, R. D. Depth of investigation of collinear symmetrical four-electrode arrays. Geophysics, v. 54, n. 8, p. 1031-1037, 1989.
• BRAGA, A. C. O. Geofísica aplicada: métodos geoelétricos em hidrogeologia. São Paulo: Oficina de Textos, 2016.
• EDWARDS, L. S. A modified pseudosection for resistivity and IP. Geophysics, v. 42, 1977.
• KOEFOED, O. Geosounding principles, 1: resistivity sounding measurements. Amsterdam: Elsevier, 1979.
• ORELLANA, E. Prospección geoeléctrica en corriente continua. Madrid: Paraninfo, 1972.
• SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL (SGB). SIAGAS: Sistema de Informações de Águas Subterrâneas.
• TELFORD, W. M.; GELDART, L. P.; SHERIFF, R. E. Applied geophysics. 2. ed. Cambridge: Cambridge University Press, 1990.